【 청년일보 】 식량 위기와 에너지 문제, 바이오 안보와 탄소 중립 등 현대 사회가 직면한 주요 과제들을 동시에 풀어낼 열쇠로 합성생물학이 주목받고 있다.

3일 바이오 산업계와 한국과학기술기획평가원 보고서를 종합하면, 합성생물학은 생명체를 구성하는 유전자와 단백질 같은 기본 요소들을 공학 원리로 설계하고 제작하는 첨단 기술 분야다. 기존 바이오 기술로는 달성하기 어려웠던 대규모 생산과 빠른 제조 속도를 실현할 수 있다는 점이 강점으로 꼽힌다.

이 분야의 핵심 기술로는 유전자 편집 및 합성 기술을 비롯해 유도진화, 대사공학, 바이오파운드리 등이 거론된다. 유도진화 기술은 자연계에서 일어나는 선택 과정에 인위적 돌연변이를 도입해 특정 기능을 지닌 유전자만 골라 증폭시키는 방식으로, 새로운 기능성 물질을 개발할 수 있게 한다.

대사공학 기술은 생명체의 대사 경로를 유전적으로 변형해 경제성 높은 물질을 만들어내는 기법으로, 제약과 화학은 물론 농업, 식품, 에너지 산업 전반의 발전을 견인해왔다는 평가를 받는다.

바이오파운드리는 여기에 인공지능과 로봇 자동화 기술을 결합한 개념으로, 합성생물학의 설계부터 제작, 검증, 학습까지 전 과정을 빠르고 자동화된 방식으로 처리하는 첨단 인프라를 의미한다.

일상에서 접할 수 있는 대표 사례로는 대체육이 있다. 유전자를 조작한 미생물로 헴 분자를 생산하면, 이를 활용해 실제 고기 맛에 가까운 식물성 패티를 제조할 수 있다. 미국의 임파서블푸드가 이 방식으로 버거를 생산 중이며, 피벗 바이오는 질소 고정 미생물을 유전자 편집한 옥수수 비료 프루븐을 농업 현장에 공급하고 있다. 의료 분야에서도 활용도가 높다.

혈액암 치료에 쓰이는 카티 세포치료제 킴리아주와 당뇨병 치료제인 시타글립틴 역시 합성생물학 기술을 응용한 의약품으로 분류된다.

국내에서는 LG화학, CJ제일제당, 롯데케미칼, 바이오니아, 셀레믹스, 툴젠, 큐로셀, 앱클론, 진코어 등 다수 기업이 합성생물학 관련 제품 개발에 뛰어들었다.

LG화학은 미생물 발효를 기반으로 한 생분해성 바이오 플라스틱 개발과 생산시설 투자를 진행 중이며, 최근에는 블루메이지 바이오테크놀로지와 손잡고 피부 노화 원인을 근본적으로 해결할 소재 연구를 추진하고 있다. 앱클론은 미국 펜실베이니아대학교와 공동으로 개발한 카티 치료제의 국내 임상 2상 시험을 진행 중이다.

한국과학기술기획평가원은 정부가 합성생물학 육성을 위한 정책과 제도 기반을 마련했다고 인정하면서도, 구체성이 부족하고 기술 발전 수준이 연구개발 초기 단계에 머물러 있다고 지적했다.

【 청년일보=이성중 기자 】